基于物联网技术的城市路灯智能监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，本实用新型基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，包括路灯控制终端、路灯集中控制器和市政路灯监控中心；该系统充分利用物联网技术实现用户在市政路灯监控中心对路灯的远程监控，其中路灯由路灯控制终端直接控制，路灯控制终端与集中控制器之间通过电力载波通信技术进行通信，集中控制器通过调制解调单元将数据经以太网接口传输到局域网，局域网通过Internet连接到市政路灯监控中心。本实用新型路灯控制系统应用物联网技术，使用电力线和网线进行数据的传输，不需要额外的线路，不仅实现了对路灯的有效控制，而且降低了电能的损耗，具有成本低、易于推广的特点。
【专利说明】
基于物联网技术的城市路灯智能监控系统
技术领域
[0001]本实用新型属于电力线载波通信与自动化监控交叉技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统。
【背景技术】
[0002]现代照明系统在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用，路灯监控在一定程度上反应了一个城市现代化的水平。如何及时地排除路灯的故障，保证路灯的高亮灯率和如何智能地控制路灯状态等是路灯监控系统急需解决的问题。目前，在我国路灯监控系统还处于发展阶段，大部分中小城市和企业的路灯控制都是采用传统的手动控制。手动控制方式一方面灵活性差，不能实时改变照明时间和光照强度；另一方面不能对每盏路灯的运行状态进行直接检测。另外还有一些是采用单一的无线监控方式，例如:一种采用ZigBee通信，具有能耗低、易组网的优点，但是通信距离短、传输速率低，不适用于远程监控;另一种采用GPRS通信，可以远程实时监控，但是成本相对较高。本实用新型应用物联网技术，通过电力载波通信网络和Internet实现用户在市政路灯监控中心对路灯的远程智能监控。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，该基于物联网技术的城市路灯智能监控系统可以很好地解决上述问题。
[0004]本实用新型将物联网技术运用到城市路灯的监控系统中。该系统不仅省去了额外布线的费用和降低了路灯运行维护的成本，而且安装简单、组网灵活，适用于远程监控。通过路灯控制终端的多种传感器实时采集环境中的各种参数，并经过相应处理后，通过电力载波通信技术将数据发送给相应的路灯集中控制器;路灯集中控制器通过Modbus协议组建电力载波通信网络对一片区域中的路灯控制终端进行控制，并将数据通过调制解调单元经以太网接口传输到局域网，最终通过Internet传输到远程市政路灯监控中心；市政路灯监控中心将数据处理保存，并根据这些信息制定合理的路灯控制方案。
[0005]本实用新型基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，包括路灯控制终端、路灯集中控制器和市政路灯监控中心;其中:
[0006]路灯控制终端包括微处理器模块和与微处理器模块电连接的声音传感器模块、光强检测模块、红外检测模块、时钟模块、电力载波通信模块、路灯故障检测模块、驱动电路模块及电源模块;电源模块与红外检测模块和时钟模块电路连接。
[0007 ]路灯集中控制器包括电源模块和与电源模块电路连接的电力载波通信模块、调制解调控制单元、以太网接口及微处理器模；调制解调控制单元与所述以太网接口和微处理器模电路连接，微处理器模块还和电力载波通信模块电路连接。
[0008]所述路灯控制终端与集中控制器通过电力载波通信实现信号连接，所述集中控制器通过调制解调控制单元经以太网接口接入局域网，局域网通过Internet与所述市政路灯监控中心信号连接。
[0009]本实用新型的有益效果是:本系统运用物联网技术，实现命令和数据的远程传输，保证了管理人员能够实时了解路灯的动态信息;运用电力载波技术实现路灯终端节点之间的数据传输，避免了额外铺设通信线路，大大的节约了成本，合理地控制路灯的亮灭，既保障了人们的生活质量，又大大的减少了电能的消耗;路灯故障检测模块能实时智能地检测路灯所处的状态，并上报市政路灯监控中心，给路灯系统的维护带来了巨大的便利。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0011]图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于物联网技术的城市路灯智能监控系统的系统组成框图。
[0012]图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于物联网技术的城市路灯智能监控系统的路灯控制终端结构示意图。
[0013]图3示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于物联网技术的城市路灯智能监控系统的路灯集中控制器结构示意图。
[0014]其中:1、路灯控制终端;2、路灯集中控制器;3、调制解调单元;4、市政路灯监控中心；5、微处理器模块;6、时钟模块;7、声音传感器模块;8、光强传感器模块;9、载波通信模块;10、线路故障检测模块;11、驱动电路模块;12、红外传感器模块;13、电源模块;14、路灯；15、以太网接口。
【具体实施方式】
[0015]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
[0016]在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
[0017]为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
[0018]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，如图1所示，包括路灯控制终端1、路灯集中控制器2和市政路灯监控中心4;其中:
[0019]路灯控制终端(I)包括微处理器模块(5)和与所述微处理器模块5电连接的声音传感器模块7、光强检测模块8、红外检测模块12、时钟模块6、电力载波通信模块9、路灯故障检测模块1、驱动电路模块11及电源模块13;所述电源模块13与所述红外检测模块12和时钟模块6电路连接。
[0020 ]路灯集中控制器2包括电源模块13和与所述电源模块13电路连接的电力载波通信模块9、调制解调控制单元3、以太网接口 15及微处理器模块5;所述调制解调控制单元3与所述以太网接口 15和微处理器模块5电路连接，所述微处理器模块5还和所述电力载波通信模块9电路连接。
[0021]所述路灯控制终端I与所述集中控制器2通过电力载波通信实现信号连接，所述集中控制器2通过调制解调控制单元3经以太网接口 15接入局域网，局域网通过Internet与所述市政路灯监控中心4信号连接。
[0022]根据本申请的一个实施例，该基于物联网技术的城市路灯智能监控系统路灯控制终端I内设置有用于计算点亮和熄灭路灯时间的时间计算模块。
[0023]本实用新型基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，其中所述路灯控制终端I的处理器采用STC12C4052AD微控制器，电力载波通信模块9采用KQ-130F+载波芯片。
[0024]根据本申请的一个实施例，该基于物联网技术的城市路灯智能监控系统如图1所示，路灯控制终端I由各种不同功能的模块构成，实现对车或人的检测、对声音信号检测和对光强的检测等，处理器通过对这些参数的综合分析后，发送相应的命令给驱动电路，驱动电路动作改变灯的状态。路灯控制终端I之间可以通过电力载波通信，例如，当有车经过时，由于车的速度较快，需要提前将车前方一定范围内的路灯点亮以作为行车需要。这就要求当有一个终端检测到车的信号后，该终端就通过电力线载波发送命令给一定范围内终端节点将灯点亮。控制终端测量的环境信息和灯的状态信息通过电力线载波传输给路灯集中控制器I，路灯集中控制器2将接收到的数据通过调制解调单元3经以太网接口 15发送Internet到达市政路灯监控中心4，市政路灯监控中心4将数据存储。
[0025]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统如图2所示，路灯控制终端I主要功能:微处理器模块5，控制其它各部分的正常工作;时钟模块6，为开关灯时间提供参考;声音传感器模块7，检测环境的声音大小;光强传感器模块8，检测环境光照强度;载波通信模块9，提供终端间的通信;路灯故障检测模块10，检测灯是否正常工作;驱动电路模块11，执行灯点亮和熄灭的动作;红外传感器模块12，检测是否有人和车经过;电源模块13，为系统供能。
[0026]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统如图3所示，路灯集中控制器2主要功能:通过处理器模块5将载波通信模块9发送来的电力载波信号，经调制解调单元3处理后，转化为能够在Inte rnet上传输的信号，并通过以太网接口 15发送。
[0027]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统充分利用物联网技术实现用户在市政路灯监控中心4对路灯的远程监控，其中路灯由路灯控制终端I直接控制，路灯控制终端I与集中控制器2之间通过电力载波通信技术进行通信，集中控制器2将数据通过调制解调控制单元3经以太网接口 15传输到局域网，局域网通过Internet连接到市政路灯监控中心4。
[0028]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统在自动控制模式下，红外传感器和声音传感器能够实时的检测行人或各种机动或非机动车经过路灯的信息，通过微处理器处理后，智能地控制驱动电路采取相应的控制动作。
[0029]根据本申请的一个实施例，提供一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统在手动控制模式下，市政路灯监控中心能够根据实际情况的需要，通过上位机的路灯监控信息系统实现路灯的实时控制；线路故障检测能够实时的检测线路是否导通，当路灯或线路损坏时，及时通知市政路灯监控中心采取维修措施;路灯控制终端I内设置有用于计算点亮和熄灭路灯时间的时间计算模块。路灯控制终端I能根据所在的地理位置计算出日出日落的时间，从而智能的点亮和熄灭路灯。
[0030]本实用新型的实施例应用方案是:先进行实用化和低成本实现技术研究；在实验室中反复测试与试验;在本实用新型的试点将在城市道路进行应用实验;在试验基础上改进完善，最后进行推广应用。
[0031]以上所述实施例仅表示本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。因此本实用新型的保护范围应该以所述权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，其特征在于，包括路灯控制终端(I)、路灯集中控制器(2)和市政路灯监控中心(4);其中: 路灯控制终端(I)包括微处理器模块(5)和与所述微处理器模块(5)电连接的声音传感器模块(7)、光强检测模块(8)、红外检测模块(12)、时钟模块(6)、电力载波通信模块(9)、路灯故障检测模块(1)、驱动电路模块(I I)及电源模块(I 3);所述电源模块(I 3)与所述红外检测模块(12)和时钟模块(6)电路连接； 路灯集中控制器(2)包括电源模块(13)和与所述电源模块(13)电路连接的电力载波通信模块(9)、调制解调控制单元(3)、以太网接口(15)及微处理器模块(5);所述调制解调控制单元(3)与所述以太网接口(15)和微处理器模块(5)电路连接，所述微处理器模块(5)还和所述电力载波通信模块(9)电路连接； 所述路灯控制终端(I)与所述集中控制器(2)通过电力载波通信实现信号连接，所述集中控制器(2)通过调制解调控制单元(3)经以太网接口(15)接入局域网，局域网通过Internet与所述市政路灯监控中心(4)信号连接。2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的城市路灯智能监控系统，其特征在于:所述路灯控制终端(I)内设置有用于计算点亮和熄灭路灯时间的时间计算模块。
【文档编号】H05B37/02GK205430712SQ201520555800
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年7月28日
【发明人】雷霖, 李跃鹏, 袁舟
【申请人】雷霖